Titulo Estágio
Proposta e validação de uma arquitetura IoT para o Departamento de Engenharia Informática da FCTUC
Local do Estágio
DEI-FCTUC
Enquadramento
A integração de redes de sensores sem fios com a Internet motiva atualmente inúmeros esforços de investigação e desenvolvimento ao nível da industria e comunidade académica. Num futuro próximo, muitos sensores e actuadores irão estar integrados de forma totalmente transparente com a Internet, suportando aplicações transparentes e autónomas do ponto de vista dos seus utilizadores (dispositivos sensores e actuadores e claro também nós, os próprios humanos). Se por um lado tal transparência e autonomia será fundamental para materializar a nossa visão do que será a IoT, por outro será necessário poder garantir que os utilizadores podem dispor da sua privacidade sempre que achem necessário. A IoT está atualmente a tomar forma com a ajuda de soluções de comunicação desenhadas para dispositivos sensores, tais como os protocolos IP adaptados baseados em 6LoWPAN, mas muito trabalho está por fazer ao nível da segurança, um factor fundamental na Internet do futuro, e particular da privacidade no contexto da localização de dispositivos e utilizadores. O objetivo do presente estágio é o desenho de soluções de privacidade no contexto de aplicações sensoriais integradas com a Internet, que fazem uso de tecnologias de localização (GPS, NFC, iBeacons, triangulação Wi-Fi) e comunicações IP baseadas em 6LoWPAN. Pretende-se igualmente que as técnicas de localização com privacidade propostas contribuam para o estado da arte da área, bem como para a arquitetura de segurança para a IoT atualmente em discussão em organismos de normalização (em particular o IETF).
Objetivo
O objetivo do presente estágio é o desenho de soluções de privacidade no contexto de aplicações sensoriais integradas com a Internet, que fazem uso de tecnologias de localização (GPS, NFC, iBeacons, triangulação Wi-Fi) e comunicações IP baseadas em 6LoWPAN. Pretende-se igualmente que as técnicas de localização com privacidade propostas contribuam para o estado da arte da área, bem como para a arquitetura de segurança para a IoT atualmente em discussão em organismos de normalização (em particular o IETF). Ao presente trabalho deverão candidatar-se alunos motivados para a realização de investigação e com gosto por trabalho Laboratorial. O interesse pela área de segurança em sistemas e comunicações é igualmente fundamental, sendo que esta área (privacidade na IoT) é atualmente uma das áreas que mais interesse desperta na comunidade científica. O estágio terá uma componente de investigação e testes, bem como de programação da solução utilizando os sistemas operativos Linux e TinyOS (http://www.tinyos.net/). Espera-se que o trabalho a desenvolver resulte na elaboração de propostas científicas a publicar em conferências internacionais e revistas na área de segurança em redes de sensores e IoT, bem como na proposta e discussão de novas soluções mecanismos no contexto de grupos de normalização internacionais.
Plano de Trabalhos - Semestre 1
Durante o primeiro semestre o estagiário deverá efectuar um estudo sobre o estado da arte das soluções de privacidade disponíveis para ambientes 6LoWPAN, bem como das principais técnicas de localização outdoor e indoor com sensores. Como resultado final do trabalho a desenvolver durante o primeiro semestre, será proposta uma arquitetura no contexto da qual novos mecanismos serão desenhados para garantia de privacidade com funcionalidades de localização. De forma mais detalhada, os objectivos do primeiro semestre são os seguintes:
1. Estudo do estado da arte das soluções atuais de comunicação com IP em redes de sensores integradas com a Internet.
2. Estudo do estado da arte das soluções atuais de privacidade com tecnologias de localização em redes de sensores integradas com a Internet.
3. Familiarização com o ambiente de desenvolvimento utilizando Linux e TinyOS, bem como sensores e dispositivos de localização (GPS, iBeacons, NFC, Wi-Fi, entre outros).
4. Proposta de uma arquitetura para a implementação de mecanismos de privacidade em aplicação que faça uso de localização e sensores integrados com a Internet.
5. Proposta de mecanismos de privacidade do ponto de vista do utilizador em aplicações sensoriais integradas com a Internet, com funcionalidades de localização.
6. Identificação dos testes a efetuar para validação dos mecanismos de segurança propostos.
7. Elaboração da documentação (em cada uma das fases) e relatório intermédio de estágio.
Plano de Trabalhos - Semestre 2
Durante o segundo semestre o estagiário deverá implementar os mecanismos de segurança definidos na primeira parte do estágio. Os testes necessários à validação destes mecanismos serão realizados em ambiente Laboratorial, com ligação dos sensores à Internet e com uso das tecnologias de localização adequadas. De forma mais detalhada, os objectivos para o segundo semestre são os seguintes:
1. Implementação dos mecanismos de privacidade nos sistemas operativos Linux e TinyOS.
2. Avaliação experimental dos mecanismos de privacidade em ambiente Laboratorial e com aplicações reais.
3. Produção de propostas técnicas a submeter no contexto dos esforços de normalização internacionais, em particular no IETF.
4. Produção de propostas científicas a submeter a conferenciais internacionais nas áreas de redes de sensores e segurança na IoT.
5. Elaboração da documentação (em cada uma das fases) e relatório final de estágio.
Condições
O aluno irá desenvolver o seu trabalho nas instalações do Laboratório de Comunicações e Telemática do CISUC, onde disporá de um local de trabalho fixo bem como de todos os recursos necessários. Entre estes recursos encontram-se sensores 802.15.4 de diversos tipos, em particular CM5000-SMA (http://www.advanticsys.com/shop/mtmcm5000sma-p-23.html), CM5000 (http://www.advanticsys.com/shop/mtmcm5000msp-p-14.html) e XM1000 (http://www.advanticsys.com/shop/asxm1000-p-24.html), bem como sistemas Raspberry Pi com módulos 802.15.4 (http://openlabs.co/store/Raspberry-Pi-802.15.4-radio) para suporte de sistemas gateway, entre o restante hardware necessário (dispositivos de localização). As propostas de mecanismos de segurança desenvolvidos no presente Estágio que sejam aceitas em conferências Nacionais ou Internacionais, bem como as que possam ser apresentadas e discutidas em encontros do IETF, poderão ser alvo de financiamento.
Observações
Para qualquer dúvida ou esclarecimento por favor contacte o docente Jorge Granjal (jgranjal@dei.uc.pt, gab. D 3.22).
Orientador
Jorge Granjal
jgranjal@dei.uc.pt 📩